紫外线杀菌灯

-------据200 1年的统计，全国消毒柜的市场容量已达500万台，产值30个亿，生产厂家达400家之多。消毒柜从功能、结构、外观上不断更新换代，每年还有数十种新款推向市场。这些产品结构新颖、外观美观、功能完善，正以家用电器的身份走向千家万户。
    消毒柜市场容量大、品种多，但消毒柜从消毒原理说，采用的消毒方法不外乎三个方面：高温消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。消费者对高温、臭氧比较熟悉，对紫外线消毒的相关知识并不十分了解。本篇重点谈谈三种消毒方法的比较和紫外线在消毒柜的应用方面的一些知识。
----单位                   三种消毒方法的对比
     消毒柜在长时间内均以红外加热为主的消毒方式。高温消毒是最直观的、最传统的消毒方式，也是最易被大众消费者接受的消毒方式。高温消毒柜常采用100-120℃加热10-15分钟，使细菌、病毒蛋白质变性而达到杀灭细菌、病毒的目的。
    对于某些不能使用高温的物件，则需采用臭氧来消毒。在传统的消毒柜里，消毒柜分成两部分，能分别用臭氧消毒，臭氧是利用其强氧化性来达到杀菌的目的。这种技术是消毒柜里已经普及的技术。
---- 紫外线消毒在医疗卫生领域应用较早，如医院通常用30瓦紫外线灯来对空气和物体表面消毒杀菌，在宾馆饭店的熟食间也要求使用紫外线灯。紫外线消毒在日常生活中也能见到，冬天里，有些人喜欢晒被子、晒鞋子，就是用到太阳中的紫外线来对被子、鞋子杀菌。
---- 紫外线灯在消毒柜的应用并不久，但发展较快。目前，市场上有约20%的消毒柜采用紫外线灯来消毒，越来越多的厂家热衷于开发紫外线灯的消毒柜。在江浙地区，有些企业生产的消毒柜全部采用紫外线灯，紫外线消毒柜正做为一个新的卖点在市场上走俏。
    紫外线消毒是通过破坏细胞中的DNA来达到消毒的目的，具有广谱（对各种细菌均有杀灭能力），快速，等特点。紫外线消毒在消毒柜里的运用发展快，是所谓的"第三代"产品。它的特点是节能、新颖、工作时美观好看（紫外线杀菌灯发出兰紫色光），但是由于很多老百姓对紫外线消毒的知识基本不了解，难以识别市场上出现的各种紫外线消毒柜的正品和假冒伪劣商品。
----有些消毒柜采用荧光灯或其他波段的紫外线灯来消毒。事实上，不同波段的紫外线杀菌能力不同，只有短波紫外线（200-300nm）才能对细菌有杀灭能力，其中在250-270nm范围杀菌力最强。低压汞灯（日光灯、节能灯都属于低压汞灯）会产生254nm紫外线，但是普通玻璃不透254nm紫外线，高硼玻璃对254nm紫外线透过率不到60%，石英玻璃对254nm透过率高达92%以上，不同材料制造的紫外线灯成本和性能也不一样。
----我们所见到的一些紫外线灯，其杀菌性能其实相差很远。有些消毒柜采用普通玻璃制造的灯，其实根本不能发出紫外线，我们能看到的只是蓝光（真正的紫外线是看不到的），也就根本没有消毒能力。目前在市场上还见到一种涂白色荧光粉的紫外线灯，这种紫外线灯产生254nm紫外线经荧光粉转换成365nm的紫外线，这种紫外线对蚊子有引诱作用，通常做成灭蚊灯，是根本没有杀菌能力的。
----高温、臭氧消毒在消毒柜里运用是成熟普及的技术，形成不了技术壁垒。紫外线灯在消毒柜里的运用，则是一种创新，它的使用特点、检测技术，只有少数厂家掌握。他的主要优点是节能环抱，是消毒柜发展的新一代高科技产品，必将会被越来越多的消费者所接受。下表先对比三种消毒方法的消毒原理、消毒能力、优缺点。

表1 三种消毒方法的对比

消毒方法	杀菌原理	杀菌能力	优点	缺点
高温100-120℃	高温能使细菌和病毒的蛋白质变性而达到杀菌的目的	在120℃时加热10分钟，能使一般细菌和病毒（包括乙肝病毒）杀灭率≥99.9%	消毒彻底,消毒方法直观,易被接受	机内设计不合理，容易导致温度不均匀；温度高易使腔体物件损坏和变形, 耗能，500瓦--1000瓦。年用电量200度以上
臭氧	可使细胞膜的通透性增加，细胞内物质溢出，细胞失去活力破坏RNA和DNA和酶，导致新陈代谢障碍。	浓度在10-20PPM（20 mg/m3-40mg/m3）消毒时间大于60分种，可对包括乙肝病毒在内的细菌和病毒杀灭率≥99.9%	可以均匀扩散,能适用于大范围内、大空间消毒。	臭氧浓度不能太高，泄漏会对人体健康有影响。
短波紫外线（以254nm为主）	254nm紫外线能使细菌和病毒的DNA发生变异使细菌不能繁殖后代	254nm波100μw/cm2的紫外线强度下杀灭以下细菌所需时间炭疽杆菌： 90秒乙肝病毒：210秒结核杆菌：120秒流感病毒	杀菌具有广谱性,即对任何细菌或病毒都有效;可集中高强度紫外线在短时间内（可小于1秒）杀菌，省电、消毒电功率10瓦左右	只能沿直线传播，紫外线照射不到的地方不能消毒。

-----大多数细菌和病毒（包括乙肝病毒）在100-120℃维持10分钟以上,都会被杀灭。但是,也有一种病毒如蛋白病毒,即使在120-130℃的高温加热4小时,仍不失其感染性.近代在世界各处发生的羊疯病、疯牛病大体就是这样一种病毒。蛋白病毒潜入牛、羊、人的脑组织，粘附其间，自身繁殖，并破坏脑部的蛋白质结构。为害极大。对于这种病毒，应以预防为主，切断病毒来源。对于可能染有此种病毒的食品（一般以食品传播），要以焚烧处理。属于化学性毒物，如食品含重金属盐，也不能通过高温消毒。因此，高温消毒不是绝对的，这一点也是用户要注意的。
-----相对而言，臭氧的消毒时间较长。臭氧要从发生器扩散到被消毒物体上，还需穿透细胞壁作用于细胞膜、酶、DNA和RNA，才导致细胞死亡，经历了物理、化学的过程，其反应机理较复杂。在复杂的环境里，臭氧更难以扩散。如果空气中水份较多，还会由于臭氧易溶入水中而影响其在空气中的扩散，从而要延长消毒时间。也影响其消毒能力。臭氧消毒的优点是可适合大范围内消毒，消毒成本也不高。

石英紫外线灯和高硼紫外线灯、臭氧发生器的对比
---近几年，市场上比较流行的紫外线消毒柜是采用一只6瓦高硼紫外线灯，另装配一个臭氧发生器。利用臭氧和紫外线双从消毒。这种消毒方式主要还是依靠臭氧发生器，因为这种紫外线灯产生的紫外线强度很低且衰减很快，另一方面，紫外线只能沿直线传播，照射不到的地方起不到作用，因此这种灯在某种意义上仅仅起装饰作用。
-----真正高强度、长寿命的紫外线灯必需是采用石英玻璃制造，这种灯也叫石英杀菌灯，它分两种类型：高臭氧型和低臭氧型，在消毒柜一般采用高臭氧型，这也是石英紫外线灯相对其他紫外线灯的一个显著特点，此外，它产生的紫外线强度高，是高硼灯的1。5倍以上，并且，寿命可做到8000小时。表2是两种紫外线灯的对比。

表2 高硼紫外线灯和石英紫外线灯的对比

对比条款 \灯	高硼紫外线灯	石英紫外线灯
材料	高硼玻璃	石英玻璃
价格(以6瓦为例）	3-4元/只	14-16元/只
产生臭氧量	浓度低,衰减很快	高
紫外线强度（相对值）	1	1．5
寿命（小时）	1000-2000	可达8000

（寿命指紫外线光衰减到初始70%为寿终）

----使用石英紫外线灯的消毒柜在市场也可见到，主要是一些大公司的产品，如康宝、美的的产品。
----在消毒柜里用石英紫外线灯成本上并不会增加，因为如果使用高硼紫外线灯，还必需装一个臭氧发生器，石英紫外线灯本身能产生臭氧，它产生的臭氧均匀稳定，完全可达到消毒柜要求的浓度范围，并且可通过改变紫外线灯的技术工艺来调整臭氧的输出浓度。
----传统使用臭氧发生器来产生臭氧，它产生臭氧不稳定，很易过高。当臭氧浓度过高时，消毒柜门被开启，臭氧很易泄漏，造成对家庭的污染。此外臭氧发生器的寿命短，只有1000-2000小时。
----臭氧发生器是通过高频电火花的原理来产生臭氧的，它除了产生臭氧，还会产生N的氧化物，这种N的氧化物是公认的致癌物，目前，在大型水处理设备中用到臭氧发生器，都需要对空气分离净化。用较纯净的氧气来产生臭氧，而消毒柜里不可能做到对空气净化（这样成本会很高）。表3是臭氧发生器和石英紫外线灯的对比。

表3、臭氧发生器和石英紫外线灯的对比。

对比条款	臭氧发生器	石英紫外线灯
产生臭氧均匀性	不均匀，易过高	均匀、稳定
寿命	1000小时	可达8000小时
是否有付产物	产生N的氧化物、高频辐射	无，只产生纯净的臭氧

----因为它只能沿直线传播。在消毒柜的标准里目前还没有紫外线强度要求的相关标准，对臭氧浓度则有相关规定，但是石英紫外线杀菌灯也可产生臭氧。
石英紫外线灯的优势在于：
1、成本不会提高；
2、技术性能要提高，安全、环保，是所谓的绿色消毒；
3、其消毒特点是紫外线对物体表面消毒、空气保洁，臭氧对物体充分消毒。
4、臭氧浓度可调，无付产物；
5、省电，耗能只有高温消毒的十分之一。
如何识别各种紫外线灯
---- 既然，石英紫外线灯具有优势，那么，在消毒柜里到底使用了何种紫外线灯，如何识别真假，笔者谈谈个人的体会来帮助消费者识别。
---- 先看名称，有些消毒柜虽然外观，结构和消毒柜无异，但叫保洁柜。其实，消毒柜和保洁柜两个概念不同，保洁柜只能防止再污染，它不具备消毒柜的消毒考核指标，如消毒柜对大肠杆菌杀灭率要求达99.9%以上，而保洁柜基本上都是采用高硼紫外线灯。
最可靠的分辨方法是用紫外线辐照度计254 nm探头来测，同样功率，254 nm紫外线强度最高的是石英紫外线灯。其次是高硼玻璃紫外线灯，普通玻璃和涂荧光粉的灯的254 nm紫外线强度为零。
----涂了荧光粉的灯管，不管是用何种玻璃制造都不可能发出短波紫外线，更不可能产生臭氧，因为经荧光粉转换发出的谱线，波长最短为300 nm附近，在消毒\柜里经常能看到的是灭蚊灯，只能产生365nm谱线和一部分蓝色光，它的功能除了能把蚊子吸引过来之外，是根本没有消毒作用的。
----高硼玻璃紫外线灯和石英紫外线灯在外观上比，石英紫外线灯一般不能装铝盖灯头，灯头材质用塑料，胶木或陶瓷，灯头外径要比玻璃管粗；而普通玻璃和高硼玻璃都可采用自动化程度较高的圆封的生产工艺，其工艺与日光灯生产一样，可用铝灯头，且材料成本和生产成本都较低。
----石英玻璃熔点高，膨胀系数低，如果同时放在火中加热，普通玻璃熔点最低，其次是高硼玻璃。加温后同时放在水中急冷，不会碎裂的是石英玻璃。
----对于一些使用普通玻璃管制造的所谓"紫外线灯"，这种灯是不含紫外线的，用一个简单的方法测试：把这种灯在节能灯或日光灯旁边点亮，它不能激化管内荧光粉发光，就可证实它是名符其实的假冒伪劣产品。